• 폴리머
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• 제30권3호
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• pp.224-229
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• 2006

3-Aminopropyldimethylethoxysilane (AS)과 methyliodide를 이용하여 4차 암모늄 실란을 제조하고 7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane (TCNQ)과 methyliodide 및 요오드화 리튬을 이용하여 $Li^+TCNQ^-$를 제조하였다. 제조한 4차 암모늄 실란에 $Li^+TCNQ^-$를 가하여 4차 암모늄 실란-TCNQ adduct(ST)를 제조하고 이를 말단에 OH기를 갖는 poly(dimethylsiloxane) (PDMS)과 축합반응시켜 poly(dimethylsiloxane)-ST adduct(PST)를 제조하였다. PST 변성 말레화 폴리에틸렌(PST-g-MPE)은 말레화 폴리에틸렌과 PST를 internal mixer(Rheomix 600P)를 사용하여 용융중합으로 제조하였으며 여기에 카본블랙 (CB)의 함량을 변화시켜 PST-g-MPE/CB 및 MPE/CB 복합체를 제조하였다. 제조한 복합체의 열적 특성을 측정한 결과 유사한 열분해 온도를 나타내었다. PST-g-MPE/CB 복합체의 인장강도는 카본블랙의 함량 증가에 따라 $200\sim308MPa$로 증가하였으며 모폴로지를 측정한 결과 MPE/CB 복합체보다 PST-g-MPE/CB 복합체의 경우에서 카본블랙의 분산이 보다 더 잘 이루어졌음을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.4698-4706
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• 2014

본 연구에서는 디메틸에테르(dimethyl ether) 생산 공정에 포함된 이산화탄소 제거공정에서 이산화탄소 제거 방법으로 복합막(composite membrane)을 사용하는 공정에 대해 공정구성과 모사를 수행하였다. 복합막은 (주)에어레인에서 제조한 PEI-PDMS(polyetherimide-polydimethyl siloxane) 복합막을 대상으로 하였으며 복합막 공정을 모델링하기 위해서 상용성 화학공정 모사기인 Invensys 사의 PRO/II with PROVISION 9.2를 사용하였다. 그리고 복합막 공정을 모사하기 위해 필요한 각 순수성분들의 투과도 상수는 (주)에어레인에서 수행한 실험 데이터를 회귀분석 하여 새롭게 결정 하였다. 결국 실험을 통해 얻은 투과도 상수와 상용성 화학공정 모사기를 활용하여 이산화탄소를 제거하기 위한 복합막 공정을 구성하고 제거에 필요한 분리막 면적과 Utility 비용을 도출하였다.

• 센서학회지
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• 제33권1호
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• pp.7-11
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• 2024

Soft-pressure sensors have numerous applications in soft robotics, biomedical devices, and wearable smart devices. Herein, we present a highly sensitive electronic skin device with an isotropic wrinkled pressure sensor. A conductive ink for soft pressure sensors is produced by a solution process using polydimethylsiloxane (PDMS), poly 3-hexylthiophene (P3HT), carbon black, and chloroform as the solvents. P3HT provides high reproducibility and conductivity by improving the ink dispersibility. The conductivity of the ink is optimized by adjusting the composition of the carbon black and PDMS. Soft lithography is used to fabricate a conductive elastic structure with an isotropic wrinkled structure. Two conductive elastic structures with an isotropic wrinkle structure is stacked to develop a pressure sensor, and it is confirmed that the isotropic wrinkle structure is more sensitive to pressure than when two elastic structures with an anisotropic wrinkle structure are overlapped. Specifically, the pressure sensor fabricated with an isotropic wrinkled structure can detect extremely low pressures (1.25 Pa). Additionally, the sensor has a high sensitivity of 15.547 kpa^-1 from 1.25 to 2500 Pa and a linear sensitivity of 5.15 kPa^-1 from 2500 Pa to 25 kPa.

• 멤브레인
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• 제22권1호
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• pp.46-53
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• 2012

본 연구에서는 석탄 화력발전소의 연소 후 $CO_2$ 회수 기술인 알칸올 아민 수용액을 이용한 아민흡수법에서 전체 운전비의 80% 가량을 차지하는 탈거에너지의 저감을 위해 새로운 탈거기술인 분리막을 이용한 감압탈거 기술을 제시하고자 한다. 막의 소재로는 소수성막인 PE (polyethylene)를 지지체로 하고 $5{\mu}m$ 두께의 PDMS (polydimethylsiloxane)를 코팅한 복합막을 제조하여 적용하였으며, 흡수액으로 MEA (monoethanolamine) 30 wt% 수용액을 사용하였다. 온도의 변화에 따른 영향을 알아보기 위하여 흡수액 온도를 $25{\sim}80^{\circ}C$로 변화시켜 이산화탄소의 탈거특성을 살펴보았으며, 흡수용액의 $CO_2$ 함량($CO_2$ loading)에 따른 영향을 고찰하기 위하여 $CO_2$ 함량을 변화시켰다. 또한 감압탈거 시 탈거측 압력을 60~360 mmHg(abs.)로 변화시켜 진공도에 따른 탈거특성을 연구하였다. 아민수용액의 온도가 증가할수록, 이산화탄소 부하량이 증가할수록 이산화탄소의 탈거량은 증가하는 경향을 보이고 있으며, 감압이 감소함에 따라 이산화탄소의 탈거량 역시 증가하고 있는 것을 확인하였다. 막의 안정성 실험 결과 PTFE 단일막에 비하여 PDMS-PE 복합막의 경우 감압탈거 막공정에 적용하기 안정한 막이라고 판단된다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제36권5호
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• pp.531-535
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• 2023

Mechanoluminescence (ML) is a phenomenon where the application of mechanical force to ML materials generates an electric field and produces light, holding significant promise as an eco-friendly technology. However, challenges in commercializing ML technology has arisen due to its low brightness and short luminous lifetime. To address this, in this work, we enhance ML efficiency by mixing carbon nanotubes (CNTs) into a ZnS: Cu embedded in a polydimethylsiloxane composite ML device. The inclusion of CNTs boosts ML intensity by 98% compared to devices without CNTs, as the increasing CNT fraction elevates conductivity, thereby amplifying ML intensity. However, this increase in CNT fraction also leads to enhanced light absorption within the device. Consequently, we observe a trend where ML intensity rises initially but declines beyond a CNT fraction of 0.0015 wt%. Based on these findings, we anticipate that our research will make valuable contributions to the advancement of electrical powerless mechanoluminescent technology.

• Macromolecular Research
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• 제16권3호
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• pp.261-266
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• 2008

A variety of end-functionalized polymers were grafted spontaneously onto multi-walled carbon nano-tubes (MWNTs) using a solution mixing process. The end-functional groups of the polymers underwent noncovalent grafting to the defect sites at the surface of the purified MWNTs through zwitterionic interaction or hydrogen bonding. The physically grafted polymers including polystyrene (PS), poly(methyl methacrylate) (PMMA), polyethylene oxide (PEO), and polydimethylsiloxane (PDMS) provided sufficient compatibility with an organic solvent or polymer matrix, such that the nanotubes could be finely dispersed in various organic media. This approach is universally applicable to a broad range of polymer-solvent pairs, ensuring highly dispersed carbon nanotubes through simple solution mixing.

• 멤브레인
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• 제31권6호
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• pp.456-470
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• 2021

본 연구에서는 비용매 유도 상분리법을 이용하여 폴리에테르이미드 계열의 중공사형 분리막을 제조하였다. 제조된 중공사막의 모폴로지 조절을 위해 첨가제로는 THF, Ethanol, LiNO₃를 사용하였다. 또한 높은 수소분리막의 개발을 위해 모폴로지와 기체투과성능을 특성평가를 통해 방사조건을 최적화하였다. 그 결과 THF의 함량이 증가할수록 수소/이산화탄소 선택도가 증가하였다. 하지만 trade-off 관계로 인하여 투과율은 감소하였다. Ethanol을 첨가하였을 때는 finger-like 구조를 나타냈고, LINO₃를 첨가하였을 때 Sponge 구조를 보였다. 특히, PDMS 코팅층을 최적화한 중공사막의 경우, 투과율은 40 GPU, 수소/이산화탄소 선택도는 5.6을 나타냈다.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권9호
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• pp.104-109
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• 2021

Tactile sensors and integrated circuits that detect external stimuli have been developed for use in various industries. Most tactile sensors have been developed using the MEMS(micro electro-mechanical systems) process in which metal electrodes and strain sensors are applied to a silicon substrate. However, tactile sensors made of highly brittle silicon lack flexibility and are prone to damage by external forces. Flexible tactile sensors based on polydimethylsiloxane and using a multi-walled carbon nano-tube mixture as a pressure-sensitive material are currently being developed as an alternative to overcome these limitations. In this study, a manufacturing process of pressure-sensitive materials with low initial electrical resistance is developed and applied to the fabrication of flexible tactile sensors. In addition, flexible tactile sensors are developed with pressure-sensitive materials dispensed on a substrate with flexible mechanical properties. Finally, a study is conducted on the change in electrical resistance of pressure-sensitive materials according to the modulus of elasticity of the substrate.

• Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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• 제68권
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• pp.399-405
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• 2018

We report the fabrication of organic field-effect transistors (OFETs) via spray coating of electrochemically exfoliated graphene (EEG) and conducting polymer hybrid as electrodes. To reduce the roughness and sheet resistance of the EEG electrodes, subsequent coating of conducting polymer (poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS)) and acid treatment was performed. After that, active channel layer was developed by spin coating of semiconducting poly(3-hexylthiophene) on the hybrid electrodes to define the bottom gate bottom contact configuration. The OFET devices with the EEG/PEDOT:PSS hybrid electrodes showed a reasonable electrical performances (field effect mobility = $0.15cm^2V^{-1}\;s^{-1}$, on/off current ratio = $10^2$, and threshold voltage = -1.57V). Furthermore, the flexible OFET devices based on the Polydimethlsiloxane (PDMS) substrate and ion gel dielectric layer exhibited higher electrical performances (field effect mobility = $6.32cm^2V^{-1}\;s^{-1}$, on/off current ratio = $10^3$, and threshold voltage = -1.06V) and excellent electrical stability until 1000 cycles of bending test, which means that the hybrid electrode is applicable to various organic electronic devices, such as flexible OFETs, supercapacitors, organic sensors, and actuators.

• 멤브레인
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• 제31권6호
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• pp.393-403
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• 2021

생체 내 변화에서 효소는 중요한 촉매이다. 효소의 안정성과 재사용성은 촉매 과정에서 중요한 요소이다. 적합한 기질에 효소 고정화는 특정 미세환경의 조성을 통해 효소 활동성을 높인다. 다양한 종류의 분리막이 각각의 생체적합성과 막 표면의 친수성/소수성 조절 용이도에 따라 기질로 사용되었다. 본 논문에서는 셀룰로스, 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리에테르설폰(PES) 고분자 분리막이 소개되고 토의되었다. 고정화 효소를 이용한 유기오염물의 생물적 분해는 제약 회사 및 섬유 회사 등에서 발생하는 오염물질을 친환경적으로 감소할 수 있는 방법이다. 효소 고정화 생물반응기(EMBR)로 기름의 가수분해를 제어할 수 있고 이를 통해 탄소 배출량 감소 및 환경오염을 줄일 수 있다. EMBR로 만들 수 있는 바이오에탄올과 바이오디젤은 화석 연료의 대체제이다.